Development of on-line Adaptive Radiotherapy for Uterine Displacement and Deformation using High-Field MR Linac

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１）MR-only simulationの技術開発：MR画像データをCTのような画像に変換する手法の開発を進めた。MR-only simulationの臨床導入に必須とされる合成CT（Synthetic-CT: sCT）の開発として、Philips社製 MRCAT (Magnetic Resonance for Calculating ATtenuation)を導入し、臨床症例の多い前立腺癌において当施設での複数の画像データを用いAI深層学習により、多シークエンスMRI画像をもとにsCT画像の合成を行った。CTによる治療計画とMR-only simulation（sCT）による治療計画とで線量パラメータの相違を評価可能な段階まで進めた。MRCATはTissue Class Segmentation Methodを採用しており、今後、子宮・女性骨盤に関しては研究を進める。R5年度には女性骨盤を模した固体ファントムを作成し、画像取得と線量測定を行う予定である。２）動きのある臓器に対する臨床ワークフローの確立：MR画像誘導即時適応放射線治療を実施するための新たな臨床ワークフローを確立し、R4年9月時点でその実現可能性を検証した。肺や肝臓がんに対しては、横隔膜の動きから算出する呼吸波形とMRシネ画像を使用した腫瘍の位置変動把握を確立した。子宮頸がんなど骨盤腫瘍に対しては腸管ガスや膀胱容量といった生体情報と3断面のMRシネ画像を使用することが決定された。治療寝台上で撮影したMR画像をもとに臓器輪郭を修正し新たに強度変調放射線治療計画を行うことで、あらかじめ設定された線量制約がすべて達成されることが証明された。一方、位置修正のみで照射や形状およびフルエンスを固定して照射計画を立案しても5症例で14の線量制約が未達成となることが示され、新たな臨床ワークフローの実現可能性が示された。